(19)
(11) EP 2 305 884 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
06.04.2011  Patentblatt  2011/14

(21) Anmeldenummer: 10175547.8

(22) Anmeldetag:  07.09.2010
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
D21H 21/16(2006.01)
B05D 1/18(2006.01)
D21H 21/34(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME RS

(30) Priorität: 07.09.2009 DE 102009043958

(71) Anmelder:
  • Wiederschein, Peter
    64291 Darmstadt (DE)
  • Wiederschein, Michael
    64291 Darmstadt (DE)

(72) Erfinder:
  • Wiederschein, Peter
    64291 Darmstadt (DE)
  • Wiederschein, Michael
    64291 Darmstadt (DE)

(74) Vertreter: Katscher Habermann Patentanwälte 
Dolivostrasse 15A
64293 Darmstadt
64293 Darmstadt (DE)

   


(54) Imprägnierter Werkstoff sowie Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten Werkstoffs


(57) Bei einem Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten Werkstoffes aus einem Ausgangsmaterial wird in einem ersten Verfahrensschritt das Gewicht und/oder die Dichte und/oder der Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials ermittelt und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt das Ausgangsmaterial mit einem die Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel beeinflussenden Homogenisierungsfluid vorbehandelt, bevor der vorbehandelte Werkstoff mit dem Imprägnierungsmittel getränkt wird. Das Homogenisierungsfluid enthält Tenside, vorzugsweise nicht ionische Tenside und anionische Tenside, mit einem Anteil von weniger als 5 Gew.% nichtionischen Tensiden und zwischen 0,3 und 20 Gew.% anionischen Tensiden. Das Ausgangsmaterial wird während der Vorbehandlung mit dem Homogenisierungsfluid einem elektrostatischen Feld ausgesetzt. Der vorbehandelte Werkstoff wird vor der anschließenden Tränkung mit Imprägnierungsmittel auf eine vorgebbare Temperatur erwärmt. Während der Tränkung mit dem Imprägnierungsmittel oder anschließend wird das Gewicht oder die Dichte des Werkstoffs gemessen und die bereits erfolgte Aufnahme des Imprägnierungsmittels ermittelt.


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten Werkstoffs, wobei ein Ausgangsmaterial mit einem geeigneten Imprägnierungsmittel getränkt wird.

[0002] Aus der Praxis ist es bekannt, dass entflammbare Werkstoffe wie beispielsweise papier-, pappe- oder holzhaltige Werkstoffe mit einem geeigneten Imprägnierungsmittel behandelt bzw. getränkt werden können, um das ursprünglich leicht entflammbare oder normal entflammbare Material mit feuerhemmenden Eigenschaften auszustatten. Aus dem durch die Imprägnierung erzeugten schwer entflammbaren Werkstoff können anschließend Bauteile oder Produkte hergestellt werden, die auf Grund ihrer Feuerwiderstandseigenschaften auch in gefährdeten Bereichen verwendet und oftmals teure Spezialprodukte ersetzen können. Der Werkstoff kann auch bereits vor der Imprägnierung in eine endgültige Produktform gebracht werden, so dass das Produkt nach der Imprägnierung gebrauchsfertig ist.

[0003] Die Imprägnierung eines Ausgangsmaterials kann auch dazu dienen, dem imprägnierten Werkstoff wasserabweisende Eigenschaften zu verleihen oder durch eine Faserverstärkung oder mit anderen Mitteln dessen mechanische Belastbarkeit oder Stabilität zu erhöhen.

[0004] Ein Verfahren zur Herstellung eines schwer entflammbaren flächigen Papier- oder Pappwerkstoffs ist beispielsweise aus EP 1 666 665 A1 bekannt. Auf eine aus Papierpulpe gebildete Papierbahn wird eine übersättigte Boraxlösung aufgebracht. Die feuerhemmenden Eigenschaften des mit der gesättigten Boraxlösung behandelten Papierwerkstoffs sind allerdings von der Zusammensetzung bzw. den Eigenschaften des unbehandelten Papierwerkstoffs sowie der Menge und Konzentration der Boraxlösung abhängig, die auf die Papierbahn aufgebracht wird. Um sicher zu stellen, dass der mit der Boraxlösung behandelte Papierwerkstoff die für eine Baustoffklasse, beispielsweise die Baustoffklasse B1, oder für eine Feuerwiderstandsklasse erforderlichen feuerhemmenden Eigenschaften aufweist, muss dem Papierwerkstoff üblicherweise eine in den meisten Fällen übermäßig große Menge an Boraxlösung zugeführt werden, um auch bei einer im Einzelfall verminderten Aufnahmefähigkeit des noch unbehandelten Papierwerkstoffs eine ausreichende Aufnahme der Boraxlösung gewährleisten zu können.

[0005] Werden unterschiedliche Ausgangsmaterialien in derselben Weise mit dem Imprägnierungsmittel getränkt, so können die Endprodukte regelmäßig völlig unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. So kann beispielsweise die Einhaltung der für eine vorgegebene Baustoffklasse oder Feuerwiderstandsklasse maßgeblichen Anforderungen für die Endprodukte nicht mehr zuverlässig gewährleistet werden. Die üblichen Herstellungsverfahren sind deshalb für eine kostengünstige, automatisierte Fertigung von imprägnierten Werkstoffen nur dann geeignet, wenn das verwendete Ausgangsmaterial möglichst homogen ist. Auch aus diesen Gründen konnten bisher inhomogene Ausgangsmaterialien wie beispielsweise Recyclingmaterial nicht zuverlässig imprägniert und zur Herstellung von imprägnierten Werkstoffen verwendet werden.

[0006] Es hat sich gezeigt, dass das jeweils verwendete Ausgangsmaterial einen großen Einfluss auf die Aufnahmefähigkeit bzw. die tatsächliche Aufnahme eines Imprägnierungsmittels hat. Um mit einem vertretbaren Herstellungsaufwand einen imprägnierten Werkstoff mit möglichst einheitlichen Eigenschaften bzw. mit möglichst gleichbleibender Qualität herstellen zu können, wird es deshalb als erforderlich angesehen, auf ein möglichst homogenes Ausgangsmaterial zu achten, das mit dem Imprägnierungsmittel getränkt und zu einem imprägnierten Werkstoff veredelt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch ein vermeintlich einheitliches Ausgangsmaterial in der Praxis aus vielfältigen Gründen unterschiedliche Eigenschaften aufweisen kann. Um in allen Fällen zuverlässig eine ausreichende Imprägnierung zu erreichen muss deshalb erheblich mehr Imprägnierungsmittel verwendet werden, als es in den meisten Fällen erforderlich wäre. Dies bedingt hohe Kosten, da bei den üblichen Imprägnierungsverfahren vor allem das verwendete Imprägnierungsmittel verhältnismäßig teuer ist. Falls jedoch bei Verwendung von weniger Imprägnierungsmittel einzelne Werkstoffe nicht ausreichend imprägniert wurden, muss entweder der betreffende Werkstoff ausgesondert oder mit erheblichem Mehraufwand erneut imprägniert werden, sofern dies überhaupt möglich ist.

[0007] Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, dass ein imprägnierter Werkstoff auch aus Ausgangsmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften wie beispielsweise Recyclingmaterial hergestellt werden kann, wobei dem imprägnierten Werkstoff durch die Imprägnierung möglichst gleichbleibende Eigenschaften verliehen werden sollen, um möglichst kostengünstig zuverlässig vorgegebenen Anforderungen beispielsweise hinsichtlich einer Baustoffklasse erfüllen zu können.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine Kenngröße des Ausgangsmaterials für die Aufnahmefähigkeit an Imprägnierungsmittel ermittelt wird und in einem nachfolgenden Verfahrensschrittdas Ausgangsmaterial mit einem die Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel beeinflussenden Homogenisierungsfluid derart vorbehandelt wird, dass eine vorgebbare Menge des Imprägnierungsmittels aufgenommen wird, wenn nachfolgend der vorbehandelte Werkstoff mit dem Imprägnierungsmittel getränkt wird.

[0009] Durch die Vorbehandlung mit einem geeigneten Homogenisierungsfluid kann bei dem Ausgangsmaterial die Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel gezielt beeinflusst werden. Weist das verwendete Ausgangsmaterial zunächst unterschiedliche Eigenschaften auf, so dass bei Anwendung eines einheitlichen Imprägnierungsverfahrens unterschiedliche Endprodukte, bzw. Endprodukte mit unterschiedlichen Eigenschaften entstehen würden, so kann durch die Vorbehandlung die Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel in Abhängigkeit von den vorab ermittelten Eigenschaften des Ausgangsmaterials beeinflusst und homogenisiert werden, so dass eine gleichbleibend gute Imprägnierung der Endprodukte gewährleistet werden kann.

[0010] Auf diese Weise wird es erstmals möglich, als Ausgangsmaterial Recyclingstoffe, wie beispielsweise Altpapier etc., als Ausgangsmaterial für ein automatisiert durchführbares Herstellungsverfahren von imprägnierten Werkstoffen zu verwenden. Auf Grund der im Voraus nicht bekannten und sich ständig ändernden Zusammensetzung des Recyclingmaterials ändern sich die für eine Imprägnierung maßgeblichen Eigenschaften des Recyclingmaterials wie beispielsweise das Gewicht, die Dichte oder der Feuchtigkeitsgehalt des Recyclingmaterials ständig. Es ist deshalb vorgesehen, das beispielsweise das Gewicht und/oder die Dichte und/oder der Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials als Kenngröße der Aufnahmefähigkeit ermittelt werden.

[0011] Ein hoher Feuchtigkeitsgehalt oder eine hohe Dichte führen dazu, dass während einer nachfolgenden Tränkung des Recyclingmaterials mit dem Imprägnierungsmittel eine deutlich geringere Menge des Imprägnierungsmittels in den Recyclingstoff eindringt bzw. darin aufgenommen und angelagert wird, als es beispielsweise bei einem Recyclingmaterial mit geringer Dichte oder einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt der Fall ist. Durch die Ermittlung von mindestens einem für die nachfolgende Imprägnierung maßgeblichen Parameter und die anschließende Vorbehandlung des Ausgangsmaterials mit einem geeigneten Homogenisierungsfluid kann eine gleichbleibende Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel erreicht werden.

[0012] Es ist ebenfalls denkbar, dass die Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel in Abhängigkeit von den ermittelten Eigenschaften des Ausgangsmaterials unterschiedlich eingestellt und vorgegeben wird, um bei einem Ausgangsmaterial, das beispielsweise auf Grund der Materialzusammensetzung oder einer hohen Dichte eine entsprechend hohe feuerhemmende Eigenschaft besitzt, eine geringere Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel vorzugegeben, da durch die Imprägnierung lediglich eine geringe Verstärkung der beispielsweise feuerhemmenden oder wasserabweisenden Eigenschaften des Ausgangsmaterials erforderlich ist. Auf diese Weise kann die tatsächliche Aufnahme und Einlagerung des Imprägnierungsmittels gezielt beeinflusst werden, um mit einem möglichst geringen Verbrauch von Imprägnierungsmittel eine gleichbleibende Qualität der Endprodukte sicherstellen zu können.

[0013] Für jedes beliebige Ausgangsmaterial können beispielsweise durch im Vorfeld durchgeführte Versuche Werte für eine geeignet vorgegebene Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel ermittelt werden, die in Abhängigkeit von dem Ausgangsmaterial und dessen Eigenschaften sowie in Abhängigkeit von dem verwendeten Homogenisierungsfluid und dem Imprägnierungsmittel sowie in Abhängigkeit von den angestrebten Eigenschaften des imprägnierten Werkstoffs bei der nachfolgenden Durchführung der Imprägnierung bei einer großen Menge des Ausgangsmaterials verwendet werden können, um jeweils zuverlässig die mit der Imprägnierung gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Zu diesem Zweck können im Vorfeld Wertetabellen für eine mit der Vorbehandlung geeignet vorgegebene Aufnahmefähigkeit ermittelt werden.

[0014] Als Homogenisierungsfluid können beispielsweise Wasser oder wässrige Lösungen verwendet werden. Das Homogenisierungsfluid kann in geeigneter Konzentration Komponenten wie beispielsweise oberflächenaktive Substanzen enthalten, die das Eindringverhalten des Homogenisierungsfluids in das Ausgangsmaterial fördern oder Eindringhemmnisse wie beispielsweise verfestigte oder verdichtete Bereiche reduzieren oder beseitigen. Bei einem Ausgangsmaterial wie beispielsweise Papier oder Pappe können durch das Homogenisierungsfluid die Oberflächenspannung herabgesetzt werden, verhornte oder verbackene Partien gelöst und wasserabweisende Zusatzstoffe unterschiedlicher Konzentration in einem Recyclingmaterial kompensiert werden.

[0015] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Homogenisierungsfluid Tenside enthält. Es hat sich gezeigt, dass die Aufnahmefähigkeit für üblicherweise verwendete Imprägnierungsmittel in vorteilhafter Weise und mit geringem Einsatz von Homogenisierungsfluid dadurch beeinflusst werden kann, dass das Homogenisierungsfluid nicht ionische Tenside und anionische Tenside enthält.

[0016] Untersuchungen haben ergeben, dass das Homogenisierungsfluid vorzugsweise weniger als 5 Gew.% nichtionische Tenside und zwischen 0,3 und 20 Gew.%, vorzugsweise zwischen 2 und 20 Gew.% anionische Tenside enthalten sollte.

[0017] Geeignete Komponenten oder Hilfsstoffe, die ein Homogenisierungsfluid enthalten kann, können beispielsweise Anionische Tenside wie Na-Salze von C10-C13 Alkylbenzolsulfonsäuren, Na-Salze von C14-C18 Fettsäuren, Alkylethersulfat-Na-Salz oder Alkansulfonate sein, nichtionische Tenside wie Fettalkoholethoxylat, Alkyl(poly)glukoside oder Alkylphenolethoxylate sein oder aber Alkohole und Ether wie beispielsweise Methanol, Ethanol, i-Propanol, Diethylenglykol, Butylglykol, Butyldiglykol oder 1-Methoxy-2-Propanol sein. Die Konzentration der Komponenten richtet sich dabei zweckmäßigerweise nach den jeweiligen Eigenschaften des Ausgangsmaterials.

[0018] Um eine rasche und gleichmäßige Aufnahme des Homogenisierungsfluids in das Ausgangsmaterial zu begünstigen ist vorgesehen, dass das Homogenisierungsfluid erwärmt und/oder mit Überdruck in das Ausgangsmaterial eingebracht wird.

[0019] Die Vorbehandlung kann weiterhin einen zusätzlichen Verfahrensschritt beinhalten, bei dem der vorbehandelte Werkstoff vor der anschließenden Tränkung mit Imprägnierungsmittel auf eine vorgebbare Temperatur erwärmt wird. Die Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel kann auch durch materialabhängig vorgegebene Ruhe- und Temperierungszeiten zusätzlich beeinflusst werden.

[0020] Die Imprägnierung des vorbehandelten Werkstoffs kann mit den aus der Praxis bekannten Methoden bzw. Verfahren durchgeführt werden. In den meisten Fällen können durch das Eintauchen des vorbehandelten Werkstoffs in das Imprägnierungsmittel kostengünstig gute Ergebnisse erzielt werden, wobei die Tränkung mit dem Imprägnierungsmittel gegebenenfalls durch die Erzeugung eines erhöhten oder deutlich erniedrigten Drucks oder aber durch eine Injektionsimprägnierung unterstützt werden kann. Der Eintauchwinkel, die Tauchzeit oder gegebenenfalls die mehreren Tauchintervalle und die Ausfahrbedingungen des vorbehandelten Werkstoffs können in geeigneter Weise vorgegeben bzw. an den jeweiligen vorbehandelten Werkstoff angepasst werden.

[0021] Die Vorbehandlung des Ausgangsmaterials mit dem Homogenisierungsfluid kann dadurch verbessert und effizienter gestaltet werden, dass das Ausgangsmaterial während der Vorbehandlung mit dem Homogenisierungsfluid einem elektrostatischen Feld ausgesetzt wird.

[0022] Im Anschluss an die Tränkung des vorbehandelten Werkstoffes mit dem üblicherweise flüssigen Imprägnierungsmittel erfolgt die Trocknung des imprägnierten Werkstoffes, wobei aus der Praxis bekannte Trocknungsverfahren zur Anwendung kommen können. In Abhängigkeit von den Abmessungen des Werkstoffs kann eine Heißluft-, Hochfrequenz- oder Mikrowellen-Trocknung vorgesehen sein, die beispielsweise in einem Kammerofen oder im Hinblick auf eine Automatisierung des Verfahrens auch im Durchlauf-Betrieb in einem Durchlauftrockner erfolgen kann. Es können zeitgesteuert mehrere verschiedene Temperaturen und jeweiligen Trocknungsdauern vorgegeben oder unterschiedliche Temperaturzonen eines Durchlauftrockners vorgesehen sein, um den Trocknungsprozess möglichst rasch und gleichzeitig effektiv für die angestrebte Imprägnierung zu gestalten.

[0023] Um die während der Tränkung des vorbehandelten Werkstoffs mit dem Imprägnierungsmittel tatsächlich aufgenommene Menge des Imprägnierungsmittels überwachen und gegebenenfalls die Tauchzeit oder andere geeignete Parameter während des Tränkvorgangs verändern und anpassen zu können ist es vorgesehen, dass während der Tränkung mit dem Imprägnierungsmittel das Gewicht oder die Dichte des Werkstoffs gemessen und die bereits erfolgte Aufnahme des Imprägnierungsmittels ermittelt, bzw. abgeschätzt wird.

[0024] Zusätzlich oder stattdessen kann vorgesehen sein, dass nach der Tränkung mit dem Imprägnierungsmittel und/oder nach dem Trocknungsvorgang das Gewicht und/oder die Dichte und/oder der Feuchtigkeitsgehalt des Werkstoffs ermittelt wird, um auf die tatsächliche Aufnahme des Imprägnierungsmittels und die dadurch bewirkten Eigenschaften des imprägnierten Werkstoffs schließen zu können. Die derart ermittelten Parameter können auch mit den vor der Vorbehandlung ermittelten Parametern verglichen werden, um die tatsächlich erfolgte Imprägnierung und die dadurch bewirkten Eigenschaften des imprägnierten Werkstoffs möglichst präzise ermitteln bzw. näherungsweise abschätzen zu können.

[0025] Sollte im Rahmen der Kontrolluntersuchungen festgestellt werden, dass der imprägnierte Werkstoff möglicherweise die für eine Zuordnung zu einer Baustoffklasse oder Feuerwiderstandsklasse einzuhaltenden Anforderungen nicht erfüllen könnte, so kann der Werkstoff erneut mit dem Imprägnierungsmittel getränkt werden oder aber aussortiert werden.

[0026] Die Erfindung betrifft auch einen imprägnierten Werkstoff, der durch eine Imprägnierung mit einem Imprägnierungsmittel aus einem Ausgangsmaterial hergestellt wird. Der imprägnierte Werkstoff ist erfindungsgemäß mit einem der vorangehend beschriebenen Verfahren hergestellt. Der imprägnierte Werkstoff besteht teilweise aus einem organischen Material oder aus einem Recyclingmaterial.

[0027] Eine erfindungsgemäße Vorbehandlung eines Ausgangsmaterials, mit der zuverlässig die jeweils angestrebten Eigenschaften des anschließend imprägnierten Werkstoffs vorgegeben werden können, wird nachfolgend anhand von einigen Beispielen verdeutlicht.

[0028] Eine imprägnierte Leichtbauplatte aus Recyclingmaterial soll nach 24 Stunden Wasserlagerung im Rahmen eines standardisierten Prüfverfahrens einen Flächendruck von 4 Kg/cm2 aushalten können. Durch vorausgehende Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass das noch nicht imprägnierte Ausgangsmaterial, bzw. die aus Recyclingmaterial hergestellte Leichtbauplatte etwa 110 % Feuchtigkeit bezogen auf deren Darrgewicht aufnehmen kann. Ausgehend von einer nach einer vollständigen Trocknung verbleibenden Trockenmasse von 1000 g würde die Leichtbauplatte demzufolge etwa 1100 g Feuchtigkeit aufnehmen können.

[0029] Weiterhin wurde experimentell ermittelt, dass für das vorgesehene Imprägnierungsmittel eine Menge von etwa 88% flüssigem Imprägnierungsmittel relativ zur Trockenmasse erforderlich ist, um die mit der Imprägnierung angestrebten Eigenschaften zu erreichen. Dieser Anteil ist abhängig von dem Feststoffgehalt des Imprägnierungsmittels, der nach einer anschließenden Trocknung in der imprägnierten Leichtbauplatte verbleibt und die angestrebten Imprägnierungseigenschaften bewirkt. Würde beispielsweise das flüssige Imprägnierungsmittel mehr Feststoffgehalt des Wirkstoffes als in dem vorliegenden Beispiel aufweisen, so könnte ein geringerer Anteil als 88 % bereits ausreichen.

[0030] Zunächst wird für jede noch zu imprägnierende Leichtbauplatte, deren Größe und damit deren Trockemasse bekannt ist, die tatsächliche Feuchte gemessen. In einem ersten Beispiel A beträgt die gemessene Feuchte 12 %, so dass sich bei einer Trockenmasse von 1000 g etw 120 g Feuchtigkeit in der Leichtbauplatte befinden. Bei einer Gesamtaufnahme von 1100 g Feuchtigkeit sollen 880 g Imprägnat aufgenommen werden. Mit einer Vorbehandlung werden deshalb zunächst 100 g Homogenisierungsfluid in die Leichtbauplatte eingebracht. Damit sind 120 g Feuchtigkeit und 100 g Homogenisierungsfluid unmittelbar vor der Imprägnierung in der Leichtbauplatte vorhanden, so dass bei einer Gesamtaufnahme von 1100 g nur noch 880 g Imprägnierungsmittel aufgenommen werden können.

[0031] Gemäß einem weiteren Beispiel B beträgt die Trockenmasse der Leichtbauplatte 1100 g und die tatsächliche Feuchte ebenfalls 12 %, was etwa 132 g Feuchtigkeit entspricht. Um bei einer Gesamtaufnahme von 1210 g die angestrebten Eigenschaften zu erreichen, werden zunächst 110 g Homogenisierungsfluid eingebracht, so dass anschließend noch 968 g Imprägnierungsmittel aufgenommen werden können, was einem Anteil von 88 % relativ zur Trockenmasse entspricht.

[0032] Bei einem weiteren Beispiel C soll mit der Imprägnierung lediglich eine geringere Widerstandsfähigkeit der Leichtbauplatte erreicht werden und die Leichtbauplatte nach 24 Stunden Wasserlagerung im Rahmen eines standardisierten Prüfverfahrens einen Flächendruck von 2,5 Kg/cm2 aushalten können. Hierfür ist gemäß vorausgegangenen Untersuchungen lediglich ein Anteil des Imprägnierungsmittels von etwa 75 % relativ zur Trockenmasse der Leichtbauplatte erforderlich. Die Trockenmasse dieser Leichtbauplatte beträgt 925 g. Die tatsächliche Feuchte der Leichtbauplatte beträgt bei diesem Beispiel 16 %, was 148 g gespeicherte Feuchtigkeit entspricht. Eine Gesamtaufnahme von 110 % entspricht 1017,5 g Feuchtigkeit. Um die erforderliche Aufnahme von 689,5 g Imprägnierungsmittel vorgeben zu können, werden zusätzlich zu der tatsächlichen Feuchte durch die Vorbehandlung etwa 180 g Homogenisierungsfluid in die Leichtbauplatte eingebracht, bevor anschließend die Imprägnierung erfolgt.

[0033] Alle Angaben bei den vorangehend exemplarisch dargestellten Ausführungsbeispielen beziehen sich auf das jeweilige Gewicht. Die grundsätzlichen Eigenschaften wie beispielsweise der Aufnahmewert (110 %) bezogen auf das Darrgewicht oder der für eine vorgegebene Eigenschaft der Imprägnierung erforderliche Anteil des Imprägnierungsmittels relativ zu der Trockenmasse oder relativ zu dem Gesamtgewicht der imprägnierten Leichtbauplatte müssen für jeden Typ von Ausgangsmaterial, bzw. Werkstoff im Voraus ermittelt werden. Für jede zu imprägnierende Leichtbauplatte muss dann lediglich ein geeigneter Parameter wie beispielsweise der tatsächliche Feuchtigkeitsgehalt ermittelt werden, um durch die Vorbehandlung mit dem Homogenisierungsfluid in jedem Einzelfall präzise die anschließend noch mögliche Aufnahme des Imprägnierungsmittels vorgeben zu können.

[0034] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann sichergestellt werden, dass bei der Imprägnierung einer großen Anzahl von Leichtbauplatten bei jeder imprägnierten Leichtbauplatte die mit der Imprägnierung angestrebten Eigenschaften zuverlässig erreicht werden, ohne dass grundsätzlich eine größere Menge Imprägnierungsmittel als erforderlich verwendet werden muss, um insbesondere bei sicherheitsrelevanten Vorgaben den Ausschuss von nicht ausreichend imprägnierten Leichtbauplatten so gering wie möglich zu halten.


Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten Werkstoffes, wobei ein Ausgangsmaterial mit einem geeigneten Imprägnierungsmittel getränkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine Kenngröße des Ausgangsmaterials für die Aufnahmefähigkeit an Imprägnierungsmittel ermittelt wird und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt das Ausgangsmaterial mit einem die Aufnahmefähigkeit für das Imprägnierungsmittel beeinflussenden Homogenisierungsfluid derart vorbehandelt wird, dass eine vorgebbare Menge des Imprägnierungsmittels aufgenommen wird, wenn nachfolgend der vorbehandelte Werkstoff mit dem Imprägnierungsmittel getränkt wird.
 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht und/oder die Dichte und/oder der Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials als Kenngröße der Aufnahmefähigkeit des Ausgangsmaterials ermittelt werden.
 
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorfeld Wertetabellen für eine mit der Vorbehandlung geeignet vorgegebene Aufnahmefähigkeit ermittelt werden.
 
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Homogenisierungsfluid Tenside enthält.
 
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Homogenisierungsfluid nicht ionische Tenside und anionische Tenside enthält.
 
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Homogenisierungsfluid weniger als 5 Gew.% nichtionische Tenside und zwischen 0,3 und 20 Gew.%, vorzugsweise zwischen 2 und 20 Gew.% anionische Tenside enthält.
 
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Homogenisierungsfluid erwärmt und/oder mit Überdruck in das Ausgangsmaterial eingebracht wird.
 
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial während der Vorbehandlung mit dem Homogenisierungsfluid einem elektrostatischen Feld ausgesetzt wird.
 
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbehandelte Werkstoff vor der anschließenden Tränkung mit Imprägnierungsmittel auf eine vorgebbare Temperatur erwärmt wird.
 
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Tränkung mit dem Imprägnierungsmittel das Gewicht oder die Dichte des Werkstoffs gemessen und die bereits erfolgte Aufnahme des Imprägnierungsmittels ermittelt wird.
 
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Tränkung mit dem Imprägnierungsmittel das Gewicht und/oder die Dichte und/oder der Feuchtigkeitsgehalt des Werkstoffs ermittelt wird.
 
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff erneut mit dem Imprägnierungsmittel getränkt wird.
 
13. Imprägnierter Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
 
14. Imprägnierter Werkstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der imprägnierte Werkstoff teilweise aus einem organischen Material oder aus einem Recyclingmaterial besteht.
 





Recherchenbericht










Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente